ПродолжениеХроника:- 1960 год: Постановление правительства о создании в 1963 году ракеты-носителя Н1, рассчитанную на вывод полезной нагрузки 40 – 50 тонн.
- 1961 год: Пересмотр этого решения. Создание отодвинуто на 1965 год.
- Июль 1962 года: Пересмотр решения на основе решения экспертной комиссии Академии Наук под председательством М.В. Келдыша, которое одобряло эскизный проект о создании ракеты носителя с полезной нагрузкой 75 тонн.
- 1964 год: Правительство впервые официально поставило задачу высадки человека на Луну. После этого начаты новые поиски решений по совершенствованию ракеты-носителя Н1.
- Ноябрь 1966 года: Экспертная комиссия под председательством М.В. Келдыша дала положительное заключение на эскизный проект по лунной экспедиции с использованием ракеты-носителя, рассчитанной на полезную нагрузку 95 тонн. Эта цифра позволяла высадить на Луне одного космонавта, оставив второго члена экипажа на окололунной орбите (американская ракета "Сатурн-5" рассчитана на полезную нагрузку 128 тонн, что позволяло доставить на поверхность Луны двух астронавтов).
- Февраль 1967 года: Постановление Правительства о графике работ и сроку начала летных испытаний Н1. Они намечены на 3 квартал 1967 года.
- Уже известно, что американцы стартуют в 1969 году. Нашим специалистам это постановление вменяло в обязанность обеспечить приоритет в высадке людей на поверхность Луны.
Сформирована специальная группа летчиков, космонавтов и специалистов, подготовка которой велась по программе высадки на поверхность Луны. В нее вошли уже летавшие космонавты
- А.А. Леонов,
- В.В. Быковский,
- П.И. Попович.
Неизвестные в то время широким кругам специалисты по космической технике (в буду-щем космонавты)
- Олег Макаров,
- Николай Рукавишников,
- Виталий Севастьянов,
- Петр Климук.
Были там и летчики, имена которых так никогда и не вошли в число космонавтов:
А. Куклин, В. Волошин. Реализация программы предполагала два этапа. На первом этапе осуществлялся облет Луны ("Луна-1"). На втором этапе должна быть осуществлена высадка человека на лунную поверхность ("Луна-3"). Ракета-носитель Н1 нужна была в этом случае только на втором этапе.
На первом этапе предполагалось использовать ракету-носитель "Протон" КБ
Владимира Николаевича Челомея. Она позволяла выводить на околоземную орбиту 20,7 тонны полезной нагрузки и была в 1967 году уже серийно отработанной ракетой. Королев предлагает дооснастить ее специальным разгонным блоком, что вполне позволяло обеспечить задачу облета Луны экипажем из 2–3 человек.
Тем не менее в этом случае присутствовал жесткий дефицит веса, что накладывало серьезные ограничения на состав оборудования космического кора*ля, предъявлялись повышенные требования на точность орбиты на всем протяжении полета. Спустя много лет американцы были ознакомлены с предполагаемой траекторией облета. Они не скрывали своего восхищения экономичностью этой траектории и удивлялись, почему не берем патент на баллистическую проработку экспедиции к Луне. Решения баллистиков, сумевших в условиях немыслимого дефицита топлива решить поставленную задачу, были поистине универсальны и позднее легли в основу решения других, не менее сложных задач межпланетных полетов.
С 1967 года в отряде космонавтов шла напряженнейшая тренировка экипажей лунных экспедиций.
А.А. Леонов:
Объем подготовки по программе "Луна" в несколько раз превосходил объемы подготовок по другим пилотируемым космическим программам. Сам космический корабль внешне мало отличался от "Союза". Однако его техническое оборудование было настолько проработано, что нашло применение в космической технике и через 20 лет после этого. Например гироскопы с "Луны" сейчас стоят на пилотируемой орбитальной станции "Мир". Вычислительный комплекс "Луны" сейчас стоит на космических пилотируемых кораблях "Союз-ТМ". Ведущим конструктором космического корабля "Луна" был Юрий Семенов – ныне генеральный конструктор ракетно-космических систем. На "Луну" работали самые талантливые, самые выдающиеся инженеры и конструкторы нашей космической отрасли – это видно из подбора и космонавтов и конструкторов.
Все баллистические маневры на трассе полета рассчитывались бортовым вычислительным комплексом. Однако одновременно экипажи проводили отработку этих маневров в условиях имитации... выхода вычислительного комплекса из строя, т.е. в условиях максимально критической, если не сказать больше, ситуации. Траектория полета ведь не круговая – циклическая, скорость практически в полтора раза выше чем на околоземной орбите– возможностей для исправления ошибки могло уже и не представится. Сейчас эти тренировки могут показаться смешным и ненужным занятием. Однако в дальнейшем такая ситуация возникла при полете международного советско-болгарского экипажа. Тормозной двигатель космического корабля практически вышел из строя – работал в режиме "произвольной" тяги. Это не позволяло осуществить чрезвычайно ответственный этап торможения корабля перед входом его в атмосферу и грозило непредсказуемыми последствиями. Ситуацию спас Николай Рукавишников – один из членов отряда лунной экспедиции а тогда– командир экипажа "Союза-33". Он буквально на глаз "брал интеграл" работы двигателя (как функции времени) и сделал это весьма точно – корабль не только не сгорел при входе в плотные слои атмосферы, но практически шел в ней по расчетной траектории.
В то время посадка после облета Луны была не просто ответственной операцией – она была операцией буквально драматической – все определялось катастрофическим дефицитом топлива. В этой ситуации баллистики предложили впервые в мире уникальный маневр. Корабль практически на 2-ой космической скорости входит в атмосферу Земли (над Антарктидой) "по касательной", затормозившись в ней до скорости несколько меньшей 1-ой космической, он выходит опять в космическое пространство и через некоторое время (примерно полчаса) опять входит в атмосферу (над Африкой), как после обычного возвращения с околоземной орбиты. Времени между первым и вторым погружениями в атмосферу должно было быть достаточно для исправления ошибок в траектории. При этом после первого погружения экипаж (!) в кратчайшее время, буквально на интуиции, определял угол атаки для второго погружения (для бортовых ЭВМ первого поколения эта задача была не по зубам). Если бы этот угол оказался меньше необходимого, корабль "сглиссировал" бы в атмосфере и ушел в космос еще не менее чем на двое суток. При превышении этого угла – как минимум увеличение перегрузок (они по расчету и так были пятикратные) вплоть до полного разрушения корабля и его сгорания. Однако эта операция была успешно освоена экипажами на тренажерах в результате около 70 тренировочных полетов в самым неблагоприятных режимах. Было даже освоено приземление на вертолете с неработающими двигателями (Ми-9) – в то время единственно возможная имитация посадки корабля на лунную поверхность. Несколько позже мы еще вернемся к этому вопросу.
В результате были сформированы экипажи:
- Основной экипаж: А. Леонов, О. Макаров.
- Дублирующий экипаж: В. Быковский, Н. Рукавишников.
- Третий (резервный) экипаж: П. Попович, В. Севастьянов.
Труд эти люди положили огромный, только кто знал тогда об этом? Лунная экспедиция по прежнему оставалась тайной за семи печатями.
Лунный орбитальный корабль - родной брат нынешнего "Союза"1968 год – один из важнейших в практической реализации лунной программы. Прежде всего это полет лунных кораблей вокруг Луны в автоматическом режиме.
Результаты тоже поразительные. Драматическая ситуация с посадкой на Землю была за это время проработана настолько успешно, что два космических корабля "Луна" (они имели официальное название "Зонд-5, 6") смогли осуществить вход в атмосферу Земли с двойным погружением после облета Луны в автоматическом (!) режиме. Это был завершающий момент в подготовке облета Луны экипажем из 2 – 3 человек. После этого успеха конструкторы ставили в Правительстве немедленную реализацию именно этой задачи. Но...
Уже не было Сергея Павловича Королева. Он скончался в январе 1966 года на операционном столе. За два дня до операции он просил своего врача честно ответить на вопрос о том ...
сколько он еще может "протянуть". Когда он ответил что ...
еще лет двадцать, Королев, не веря в эту цифру с горькой усмешкой сказал:
Мне бы хватило и десяти. Скажем прямо – потеря Королева удручающе подействовала на его ближайших соратников. Им удалось добиться только разрешения на запуск еще двух беспилотных кораблей "Луна" ("Зонд-7, 8") в автоматическом режиме. Эти полеты были успешно осуществлены и преподносились нашей пропагандой как крупнейшие достижения нашей космонавтики. В общем так оно и было. Но могло быть и намного крупней. Пока взвешивали, прикидывали, американский "Аполлон-8" под командой Ф. Бормана осуществил полет к Луне (с выходом на окололунную орбиту) в конце декабря 1968 года. А ведь вполне могли и мы это сделать первыми (скажем Леонов и Макаров). И дело даже не только в первенстве, сколько в их стимулирующем действии на всю нашу жизнь.
В разговорах с любыми специалистами, работавшими по лунной программе, однозначно прослеживается мысль: для всех них этот период был самым счастливым в их жизни. Если кто из специалистов уходил с работы после окончания рабочего времени, то он считался едва ли не моральным преступником, человеком, уклоняющимся от служебных обязанностей. Причем Королев никогда не требовал "отсидки" на работе – она у него была поставлена так, что люди имели возможность без помех заниматься своим делом. В то время Королев часто повторял фразу типа: Прикинь за неделю – как этот вариант? А ведь это касалось элементов самого мощного в мире в то время космического комплекса, который, фактически, надо было создавать с нуля: ракета, стартовая позиция, системы управления, системы заправки, системы космического слежения, производственные мощности, испытательные стенды и, конечно, сам космический корабль.
Самым тяжелым в этой ситуации продолжал оставаться вопрос с затяжкой создания самой мощной ракеты Н1. Одна эта проблема сама по себе превосходила по сложности все остальные проблемы лунной программы вместе взятые. Торопиться здесь было опасно, но эти работы постоянно лихорадило проблемой лунной гонки с американцами.
Академик В.П. Мишин, Главный конструктор космического комплекса Н1, сменивший Королева после его смерти, ближайший его соратник и друг (после войны других друзей у Королева не было):
На одном из совещаний которое проводил Д.Ф. Устинов, он постоянно твердил, что американцы через два месяца полетят снова. А мы? Что сделали мы? Вы только представьте себе эту картину в октябре 1967 года (50 лет Революции). Он требовал его понять и зажать все личные пристрастия, которых в то время уже ни у кого не было. Все жили Луной. Но руководство страны жило парадностью, желанием успеха дела, даже во вред самому делу и не понимало как пагубен колоссальный вред от этого не только лунной программе, но и всей космонавтике.
В этой атмосфере шла подготовка лунной программы и создание не имевшей себе равных ракеты (даже по нынешним меркам) Н1.
В этот момент проявился субъективный фактор, сыгравший драматическую роль во всей лунной программе. В 1967 году, когда Америка на полных парах неслась к успеху, Королев остался без двигателя для Н1. А двигатель – это сердце ракеты. Если хорошо работает он – хорошо работает весь ракетный комплекс, если он барахлит – сбиваются с ритма все остальные системы ракеты. Двигатель, необходимый для Н1, безусловно должен быть одним из мощнейших в мире и в то время создать его могло только единственное на всю страну КБ под руководством академика Валентина Петровича Глушко – генерального конструктора ракетных двигателей. Без всякого преувеличения надо сказать, что имя это в истории мировой космонавтики заслуженно знаменитое. Он руководил разработкой многих ракетных двигателей в нашей стране начиная с 30- х годов. Был одним из создателей легендарной Газодинамической Лаборатории в Ленинграде – колыбели нашей космонавтики. Был конструктором большого количества ракетных двигателей, установленных на многих космических и стратегических ракетах. С мая 1974 года, после смещения В.П. Мишина, был главным конструктором "королевского" КБ. Он, безусловно, очень много сделал для отечественной космонавтики. Но если рисовать историю не только триумфальными вехами, а пытаться осознать ее правдивую картину, нельзя обойти те столкновения и споры по принципиальным позициям, которые он имел с Королевым и его крупными соратниками-коллегами. В принципе здесь нет ничего предосудительного. Можно вспомнить хотя бы Герца, который не верил в практическое использование открытых им радиоволн или Резерфорда, который отрицал возможность практического использования атомной энергии всего за 4 года до открытия цепной реакции.
Но в данном случае все осложнялось еще и личным соперничеством двух Главных конструкторов – Королева и Глушко. Последний никак не мог не претендовать на роль одного из пионеров космонавтики и ракетостроения. Королев организовал в 30 году Группу изучения реактивного движения, Глушко, в Ленинграде – Газодинамическую лабораторию. Оба они были романтиками, влюбленными в свое дело, но и оба же достаточно твердо ориентировались в земных реалиях. Оба были крупными организаторами космической отрасли. Оба не брезговали рекламой своих проектов и, ради успеха дела(!), поддерживали личный имидж. Эта "конкуренция" проявлялась даже в части личных машин. Если у Королева была правительственная "Чайка", то Глушко ездил на "Шевроле-Каприз"... Это крупнейшие ученые и они не нуждались в поводырях когда вопрос шел о ДЕЛЕ. Но космонавтика в то время находилась в центре общественного внимания и одновременно была полем игры высшего руководства страны. Королеву, Глушко и Челомею (а он также одна из выдающихся личностей отечественной космонавтики) приходилось так или иначе заручаться поддержкой на самом высоком уровне. Так, например В.Н. Челомей даже взял на работу в свое КБ зятя Хрущева. В играх этого треугольника верх часто брали не технические решения или научная целесообразность, а симпатии политических лидеров. Уже в то время благосклонность какого-нибудь ныне всеми забытого чиновника из аппарата ЦК могла определить развитие направления на годы вперед. Известно, например, что дела у талантливейшего Челомея резко пошли на спад после свержения Хрущева. Каждому из них, помимо своей воли, приходилось еще подвизаться в роли царедворца. А отсутствие у них талантов в этой области могло поставить крест на самых перспективных научных направлениях.
И так была острейшая конкуренция, которая привела к тому, что потенциал отечественной космонавтики резко снижался из-за того, что никто не хотел признавать приоритета другого, опереться на них, а делал исключительно свои разработки. Как говорил П.Л. Капица, ученый не определяется отсутствием ошибок. Наоборот, характер этих ошибок определяет масштаб ученого. Необходимо только что бы противоречия ученого как личности правильно соотносились с противоречиями эпохи.
И Королеву и Глушко уже в то время было понятно, что жидкий кислород и керосин не могут удовлетворить энергетических потребностей необходимых к тому времени новых ракет-носителей. Более высокую эффективность, и это тоже понимали оба, давали двигатели на жидком водороде и кислороде. Однако из-за низкой плотности жидкого водорода требовались громадные емкости, что давало резкое снижение эффективности ракеты в нижних слоях атмосферы. Однако Королев и не предлагал ставить водородные двигатели на первую ступень (потом так же поступили американцы), а использовать его на 2-й или 3-й ступенях, где сопротивление атмосферы уже незначительное. Королев начал поиск разработчиков тогда нового направления водородно-кислородных двигателей. В этом его силь¬но поддержал М.В. Келдыш, который всегда был его единомышленником и союзником по главным принципиальным вопросам. Их общая позиция вообще во многом предопределила решительный прорыв советской космонавтики в тот период. Поручения по этой "водородной" тематике были даны талантливым конструкторам А.М. Люльке и А.М. Исаеву. Но... к нужному времени они уже успеть не могли.
В этот период времени концепция В.П. Глушко была прямо противоположной. Он считал, что лучшими компонентами ракетного топлива окажутся фтор, азотная кислота, 50% несимметричный диметилгидразин (гептил). И надо признать, что технические характеристики этих компонент чрезвычайно высоки, хотя и уступают водороду. Но эти компоненты крайне ядовиты и вполне могут использоваться не в качестве ракетного топлива, а химического оружия. Гептил, к примеру, гораздо токсичнее иприта. Но в это время Глушко постоянно подчеркивал, что водород – бесперспективное ракетное топливо (впоследствии на ракете "Энергия" ему пришлось опровергнуть в этом вопросе самого себя).
Недоверие к водороду в то время была преобладающая идея в наших космических кругах. Но все возражения сводились только к одному его отрицательному качеству: у жидкого водорода очень низкая плотность и это требует чрезвычайно емких топливных баков, что ухудшает весовые характеристики ракеты. Увы, предвидеть революцию в криогенном деле Глушко тогда не мог (и криогенщики тоже помалкивали). Двигатели же Глушко на ядовитых компонентах были вполне приличного качества, они пошли в серию и установлены на серии стратегических ракет (8К-63, 64, 84, 104Б). Но Королев категорически возражал против использования этих компонент топлива в пилотируемой космонавтике. Гибель маршала Неделина и ряда высокопоставленных офицеров Министерства Обороны и Военно-космических сил на испытаниях на одной из ракет М.К. Янгеля (с двигателями Глушко), хотя и не имела прямого отношения к токсичности компонент топлива, но подчеркивала важность безошибочного обращения с такими видами топлива. При иных компонентах топлива жертв в той аварии (одной из крупнейших в нашей космонавтике) было бы значительно меньше.
Однако непримиримые расхождения корифеев отечественной космонавтики касались не только топлива. В.П. Глушко, не желая оставаться в стороне от престижного лунного проекта, писал тогда Королеву:
Представляется крайне своевременным начать разработку носителя на базе модифицированной ракеты Р-7. Иное решение ставит под удар приоритет и престиж СССР в деле завоевания космического пространства. На это Королев ответил: Делать какой-либо промежуточный вариант тяжелого носителя вместо Н1 нецелесообразно, т.к. это отвлечет силы от основной задачи. Самой же основной задачей расширения космических исследований является скорейшее создание объекта Н1 и отвлекаться от этой задачи не следует. Общий язык не был найден, после чего Глушко предложил сотрудничество В.Н. Челомею, который в тот момент тоже переживал далеко не лучшие времена. Результатом этого сотрудничества явилось создание ракето-носителя "Протон" (УР-500; УР – универсальная ракета, причем цифра 500 соответствует примерно ее стартовому весу). Эта ракета способна выводить на низкую околоземную орбиту до 21 тонны полезного груза, а не трассе к Венере и Марсу – до 5,5 тонн и используется до сих пор для запуска тяжелых космических аппаратов. В общем нельзя бросить никому из них упрек в целях поиска спокойной жизни. Но ... каждый стремился идти только своей дорогой. Распыление сил в значительной мере ослабило технический и интеллектуальный потенциал Н1. Фактически Глушко байкотировал этот носитель, чем поставил Королева в тяжелейшее положение (впрочем не Королева, а всю лунную про-грамму). И чем бы он не руководствовался, под ударом оказался весь перспективный план развития отечественной космонавтики. Впрочем на ракете-носители Н1 базировались и другие, так и не осуществленные, программы отечественной космонавтики. Ситуация оказалась тупиковая.
Может быть здесь своевременно вспомнить еще одно сходство Королева и Глушко – оба они в практически одно и тоже время подвергались репрессиям (хотя Глушко и в значительно менее жестокой форме). Как это сейчас не удивительно, но, как вспоминают другие главные конструкторы, многие из них в период наиболее жестоких разногласий между Королевым и Глушко, вспоминали ... Сталина, при котором артачиться было невозможно.
В общем Королеву пришлось в срочном порядке искать других двигателистов.
Как известно, начало 60-х годов – период резкого сокращения авиационного производства. Шло хрущевское ее сокращение "за ненадобностью". Фактически спасая друг друга началось сотрудничество КБ Королева и КБ авиационного двигателестроения Н.Д. Кузнецова (его заводы базировались в Куйбышеве). Это КБ создало многие, весьма приличные авиа-ционные двигатели, установленные на многих типах наших военных и гражданских самоле-тов. Во многом благодаря председателю Куйбышевского совнархоза В.И. Литвинову и пер-вому секретарю обкома партии В.И. Воротникову, для этих целей были выделены необхо-димые производственные мощности в количестве 28 предприятий. На многих из них было проведено коренное техническое переоборудование, ряд заводов был специально построен под создание Н1. С тех пор Куйбышев (ныне Самара) стал одной из космических столиц СССР.
Однако КБ Кузнецова, не следует об этом забывать, было авиационным КБ и за короткие сроки не могло "потянуть" на современный (и даже сверх этого) ракетный двигатель. А времени было уже в обрез. По этой причине было решено создать двигательную установку на основе пакета малых ракетных двигателей. Количество таких двигателей превышало три десятка и поэтому стала новая задача – добиться полной их синхронной работы. Для этого создавалась специальная система "Корд", основной задачей которой было отключение вышед-ших из расчетного режима ракетных двигателей пакета. Проект предполагал, что для безбо-лезненного выхода носителя на орбиту допустимо отключение любых трех пар двигателей из 15 пар (24 в центре и 6 – по периметру, тяга каждого из этих двигателей равнялась 150 тоннам), работающих на первой ступени. Но... задача эта была не из тривиальных. Для сравнения можно отметить, что на "Сатурне-5" (на первой и второй ступенях) стояло всего 5 основных двигателей (на жидком кислороде и керосине), но с рекордной по тем временам тягой – по 650 тонн на уровне моря и около 680 тонн вакууме (в то время было вполне в силах КБ Глушко создать двигатель тягой не менее 500 тонн).
Допускалось отключение одного из них, да и то не начальной (самой ответственной) стадии полета. На третей же ступени американцы использовали... жидкий водород и жидкий кислород. Стартовый вес Н1 превышал 3000 тонн (стартовый вес "Сатурн-5" с "Аполлон-11" был 2987 тонн). На второй ступени Н1 устанавливались 8 пустотных ЖРД, тягой каждый по 175 тонн. На третей ступени – 4 ЖРД тягой по 45 тонн каждый. В такой компоновке Н1 позволяла выводить на околоземную орбиту 95 тонн полезного груза ("Сатурн-5"– 128 тонн – за счет того что третья ступень работала на жидком водороде, что обеспечивало скорость исте-чения газов примерно в 1,5 раза выше, чем на третей ступени Н1). Полезный вес состоял из блоков разгона до второй космической скорости (блоки Г и Д), лунный орбитальный корабль (на два космонавта) и лунный посадочный модуль (на одного космонавта).